《阳离子染料的染色》PPT课件

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1、第十一章阳离子染料的染色CationicDyes第一节腈纶的结构特点和染色性能一、腈纶的化学组成：聚丙烯腈一般由三种单体组成P193-194第一单体：丙烯腈（主体）85%以上第二单体：丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸甲酯或醋酸乙烯酯，占3-12%（结构主体）；作用：减弱聚丙烯腈大分子间作用力，改善手感和弹性，克服脆性，有利于染料分子进入纤维内部。第三单体：染色单体，占1-3%，是改善纤维的染色性能。①含酸性基团的单体：如丙烯磺酸钠、苯乙烯磺酸钠；这一类用阳离子染料染色。②含碱性基团的单体：如乙烯吡啶、丙烯基二甲胺；这一类用酸性染料染色。③不含第三单体的腈纶：P194二、腈纶的性质：P1

2、941、耐热性能：与其它合成纤维一样，腈纶纤维有玻璃化转变温度，腈纶纤维的玻璃化转变温度随品种而异，差距很大，大约在８５-１００℃之间。在水中，由于水的增塑作用，腈纶纤维的玻璃化温度下降到７０-８５℃之间，链段开始运动。①、变形性大：腈纶纤维在玻璃化温度以上时，纤维显现的热塑性对压力和强力很敏感，特别是湿热时很容易变形。所以此时不能承受大的机械应力。生产中主要用松弛设备加工，像浸染染色很少用轧染染色。膨体纱就是利用纤维的热塑性。②、高温泛黄：腈纶纤维在经较长时间的高温处理时，结构发生变化而泛黄。泛黄的原因一般认为是聚丙烯腈分子链段发生环化，特别氧和碱的存在，泛黄更为严重。2、

3、染色性能含酸性基团越多，扩散系数越大。因为酸性基团增加，纤维的库仑斥力增大，微隙增加，上染速率增大。另一方面，提供的染座增加。染色温度。聚丙烯腈纤维染色时，阳离子染料会在纤维表面发生吸附，但在纤维玻璃化温度以下，染料是难以向纤维内部扩散的。一旦超过染色玻璃化温度以后，上染速度随着温度的提高而提高。大约每提高一℃，上染速率可以增加３０％左右，所以聚丙烯纤维对温度很敏感，而且纤维的移染性能很差，易染色。3、染色饱和值：纤维上所能吸附的染料的最大值称为纤维饱和值SfP194。Sf越大，表示对染料的吸收量越大。使用时，根据纤维的饱和值计算染料和助剂的最大用量；Sf小的(1.2-1.7

4、)纤维宜于染浅淡色，Sf大的(2.1-2.7)纤维宜于染深浓色和黑色。第二节阳离子染料的结构分类及性能一、染料特点：1.色素离子带正电荷，ＤＸ→Ｄ+＋Ｘ-，以季铵盐形式存在。2.色谱齐全，颜色鲜艳，给色量高，日晒和皂洗牢度很高。3.匀染性差（尤其是染浅色），需加匀染剂。4.主要用于聚丙烯腈纤维，也可用于改性涤纶和改性锦纶的染色。5.分子结构中含有氨基或取代氨基等碱性基团，能与阴离子成盐，易溶于水，与纤维上阴离子形成盐式键，此处还存在氢键、范德华力。二、阳离子染料的发展：1855年问世，称盐基染料，后改名为碱性染料，是最早出现的合成染料。早期用于蛋白质纤维及纤维素纤维，得色浓艳

5、，着色力强，但牢度很低，易褪色，工艺复杂。后来用于腈纶的染色，得色浓艳，对纤维的直接性较大，牢度很高，因色素离子带正电，又称为阳离子染料。注意两者的区别。三、分类：P195-1961、共轭型阳离子染料2、非共轭型阳离子染料3、迁移型阳离子染料4、分散型阳离子染料第三节阳离子染料的染色性能和原理一、阳离子染料的一般性能：1.弱酸性介质中比较稳定，溶解度较好，PH值过高容易发生色光变化，甚至分解沉淀。2.染色时用稀醋酸调PH=4-5。3.避免与阴离子助剂或染料同浴，或选用适当阴离子助剂达到缓染或制备成分散型阳离子染料。D+腈纶-SO3H→腈纶-SO3-+H+→腈纶-SO3-.D+

6、4.色泽鲜艳，上染百分率高，给色量好，湿处理牢度和耐晒牢度较高，但匀染性较差，尤其是在染淡色。二、染色机理：在染浴中，腈纶纤维表面带有阳离子电荷，阳离子染料生成阳离子染料，阳离子在染液中扩散，纤维阳离子对染料阳离子的静电引力使染料被纤维表面吸附，成盐式键结合。此处还有氢键和范德华力。H2O腈纶-COOH→腈纶-COO-+D+→腈纶-COO-.D+定位吸附/盐式键H2O腈纶-SO3H→腈纶-SO3-+D+→腈纶-SO3-.D+定位吸附/盐式键三、饱和值：1.纤维的饱和值：通常是指苯－腈纶纤维，用标准染料在１００℃，回流４小时，PH４．５，浴比１：１００用足量的染料使平衡上染百分

7、率达到９５％时的百分率。纤维饱和值对某一特定纤维来说是一个常数，但对不同厂家不同的排号，因COOH,-SO3H含量不同，纤维的饱和值是不同的。腈纶纤维的染色饱和值Sf大致与纤维上酸性基团的含量相当；Sf越大，表示可染深色，Sf越小，表示可染浅色。2.染料的饱和值SD：P199指染料在规定条件下，在某一纤维上的染色饱和值。3.阳离子纤维的饱和系数f:将纤维饱和值除以染料在纤维上的饱和值，所得的商成为饱和系数。f=Sf/SD。根据染料的饱和系数和纤维的饱和值，即可计算出染料饱和值。f越小，表示染料上染量越高